病原體可以使用多種毒素來破壞其宿主生物。細菌，例如引起致命瘟疫的細菌，使用特殊的注射機制將其有毒物質輸送到宿主細胞中。多特蒙德馬克斯·普朗克分子生理研究所所長Stefan Raunser和他的團隊已經對這種毒素的復雜機制進行了詳細分析。他們現在已經成功地用另一種物質替代了這種納米注射器中的毒素。這一成就為他們終的目標奠定了基礎，即使用細菌注射器作為藥物中的藥物轉運劑。
 

　　一旦細菌進入宿主生物，它們就會部署其致命武器。就像注射針一樣，它們插入一條穿過宿主細胞外部保護層的通道。然后注入膠囊中包含的有毒蛋白質，攻擊細胞的結構框架。在短短幾分鐘內，細胞死亡。
 

　　勞恩瑟(Raunser)的團隊使用冷凍電子顯微鏡發現了這種致命機制，而冷凍電子顯微鏡是世界上只有少數研究小組采用的技術。這項技術揭示的是接近原子分辨率的蛋白質三維結構。”
 

　　定向注入人體細胞
 

　　Stefan Raunser的研究人員現在已經找到了一種方法，可以用不同的蛋白質替代細菌納米注射器中的毒素，然后將其注射到細胞中。為了使交換起作用，蛋白質必須滿足某些條件：蛋白質必須具有特定大小，帶正電荷且不能與毒素膠囊相互作用。“通過這項技術，我們朝著終目標邁出了第一步，該終目標是在醫學中使用這些納米注射器以針對性的方式將藥物引入人體細胞，” Raunser說，并描述了成功的研究結果。
 

　　為了將其有毒電荷轉移到宿主細胞中，注射機制必須首先與細胞對接。但是細菌必須假裝毒素是一種可以安全吸收的物質，從??而欺騙宿主細胞，類似于著名的特洛伊木馬。為此，它們具有細胞表面傳感器識別的區域。
 

　　“我們目前正在尋找毒素的'停靠站'。一旦找到它們并了解了毒素如何與細胞表面結合，我們的目標是專門改變注射機制，使其能夠識別癌細胞。然后我們可以注射殺傷蛋白僅進入腫瘤細胞。這將在癌癥藥物中以小的副作用開辟全新的可能性，” Raunser預測。